JP5673504B2

JP5673504B2 - Vehicle charging device

Info

Publication number: JP5673504B2
Application number: JP2011251654A
Authority: JP
Inventors: 光谷　典丈; 典丈光谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2031-11-17
Also published as: JP2013110788A

Description

本発明は、車両に搭載された蓄電装置を外部電源により充電する充電装置に関する。 The present invention relates to a charging device for charging a power storage device mounted on a vehicle using an external power source.

ハイブリッド自動車（ハイブリッド車両）は内燃機関と電動機とを駆動源として備えている。電気自動車は電動機を駆動源として備えている。これらの自動車は蓄電装置（例えば、ニッケル水素電池及びリチウムイオン電池等の二次電池等）を搭載し、この蓄電装置から電動機に電力を供給するようになっている。この蓄電装置は、車両走行中の回生エネルギー等により充電され、或いは、ハイブリッド自動車の場合には内燃機関の動力に基づいて発電される電力によっても充電される。 A hybrid vehicle (hybrid vehicle) includes an internal combustion engine and an electric motor as drive sources. An electric vehicle includes an electric motor as a drive source. These automobiles are equipped with a power storage device (for example, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery and a lithium ion battery), and supply electric power from the power storage device to an electric motor. This power storage device is charged by regenerative energy or the like while the vehicle is running, or in the case of a hybrid vehicle, it is also charged by electric power generated based on the power of the internal combustion engine.

一方、車両の停止中において車両外部の電源である商用電源から供給される電力により車両に搭載された蓄電装置を充電する充電装置の開発が進んでいる。以下、このような充電装置を搭載した車両をプラグイン車両とも称呼する。 On the other hand, development of a charging device that charges a power storage device mounted on a vehicle with electric power supplied from a commercial power source that is a power source outside the vehicle while the vehicle is stopped is in progress. Hereinafter, a vehicle equipped with such a charging device is also referred to as a plug-in vehicle.

係るプラグイン車両に関する従来技術の一つ（以下、「従来装置」と称呼する。）は、「商用電源から供給される電力（例えば、交流電力）」を「蓄電装置を充電するための電力（例えば、直流電力）」へと変換する充電器を備える。更に、従来装置は、充電器の出力電力の目標値を示す電力指令値を生成して充電器に送出する。充電器は、充電器から出力される電力を監視し、充電器から出力される電力が電力指令値に一致するように電力変換を行う。更に、従来技術は、蓄電装置に実際に供給される充電電力（以下、「実充電電力」と称呼する。）を取得し、実充電電力が電力指令値と一致するように蓄電装置の状態に基づいて電力指令値を変更する（例えば、特許文献１を参照。）。 One of the prior arts related to such plug-in vehicles (hereinafter referred to as “conventional device”) is that “electric power supplied from a commercial power source (for example, AC power)” is replaced with “electric power for charging a power storage device ( For example, it is equipped with a charger that converts it into DC power). Further, the conventional device generates a power command value indicating a target value of the output power of the charger and sends it to the charger. The charger monitors the power output from the charger and performs power conversion so that the power output from the charger matches the power command value. Furthermore, the conventional technology acquires charging power actually supplied to the power storage device (hereinafter referred to as “actual charging power”), and sets the state of the power storage device so that the actual charging power matches the power command value. Based on this, the power command value is changed (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１０−１３０７５６号公報JP 2010-130756 A

一般に、発電所及び変電所等から送電される高圧の電力は、柱上変圧器又は地上設置型変圧器等により１００Ｖ、１２０Ｖ及び２００Ｖ等の低圧の規格電圧を有する電力に変圧され、次いで、遮断器（所謂、ブレーカ）を介して一般の家屋及びビルディング等の電気負荷へと供給される。即ち、規格電圧を有する電力を供給する商用電源は一般に遮断器を介して電気負荷に接続される。よって、プラグイン車両の蓄電装置を充電する場合においても、車両に接続される電力ケーブルは遮断器を経由して商用電源に接続される。係る遮断器には、漏電ブレーカ、安全ブレーカ及びサービスブレーカ（アンペアブレーカ）等が含まれる。特に、サービスブレーカは消費電力（負荷合計）が契約電力を超えると遮断されることが多い。即ち、消費電力が契約電力に対して過大となると、所謂「ブレーカ落ち」が発生する。 In general, high-voltage power transmitted from power plants and substations is transformed into power having low-voltage standard voltages such as 100V, 120V, and 200V by pole transformers or ground-mounted transformers, and then cut off. It is supplied to electric loads such as ordinary houses and buildings through a container (so-called breaker). That is, a commercial power source that supplies power having a standard voltage is generally connected to an electric load via a circuit breaker. Therefore, even when the power storage device of the plug-in vehicle is charged, the power cable connected to the vehicle is connected to the commercial power supply via the circuit breaker. Such circuit breakers include earth leakage breakers, safety breakers, service breakers (ampere breakers) and the like. In particular, service breakers are often shut down when the power consumption (total load) exceeds contract power. That is, when the power consumption is excessive with respect to the contract power, a so-called “breaker drop” occurs.

そこで、充電器への電力指令値は、ブレーカ落ちが発生しない範囲において充電効率が良好になる値に設定されることが好ましい。しかしながら、充電器には個体差が存在するため、充電器が「電力指令値に一致するように調整した出力電力」を蓄電装置に供給している場合であっても、例えば、充電器自身が備える電流センサ及び／又は電圧センサの測定誤差が大きい場合等において実際には過大な電力が蓄電装置の充電のために使用され、その結果、ブレーカ落ちが発生する場合が生じる。 Therefore, it is preferable that the power command value to the charger is set to a value at which the charging efficiency is good in a range where the breaker drop does not occur. However, since there are individual differences in the charger, even when the charger is supplying “output power adjusted to match the power command value” to the power storage device, for example, the charger itself In the case where the measurement error of the current sensor and / or voltage sensor provided is large, excessive power is actually used for charging the power storage device, and as a result, a breaker may occur.

本発明は上記課題に対処するためになされたものであって、その目的は、車両の蓄電装置を商用電源を用いて充電する際に「ブレーカ落ち」が極力生じないように充電電力を制御することができる車両の充電装置を提供することにある。 The present invention has been made to cope with the above-described problems, and an object of the present invention is to control charging power so that a “breaker failure” does not occur as much as possible when charging a power storage device of a vehicle using a commercial power source. An object of the present invention is to provide a charging device for a vehicle.

本発明の車両の充電装置は、車両外部の商用電源から電力ケーブルを介して同車両に供給される外部電力により同車両に搭載された蓄電装置を充電する装置であり、許容上限電力取得手段と、充電器と、指令値決定手段と、を備える。 A charging device for a vehicle according to the present invention is a device for charging a power storage device mounted on the vehicle by external power supplied to the vehicle from a commercial power source outside the vehicle via a power cable, and an allowable upper limit power acquisition unit; A charger and command value determining means.

前記許容上限電力取得手段は、前記電力ケーブルの定格電流値と前記商用電源の規格電圧に相関する電圧値とに基づいて許容上限電力を算出する。この許容上限電力は、後述するように、ブレーカ落ちが発生すると推定される電力（以下、「ブレーカ落ち推定電力」と称呼する。）よりも小さい値に設定される。 The allowable upper limit power acquisition means calculates an allowable upper limit power based on a rated current value of the power cable and a voltage value correlated with a standard voltage of the commercial power source. As will be described later, this allowable upper limit power is set to a value smaller than the power estimated to cause a breaker drop (hereinafter referred to as “breaker drop estimated power”).

前記充電器は、前記車両に供給される外部電力を電力指令値に応じた直流電力へと変換して前記蓄電装置に供給することにより同蓄電装置を充電する。
前記指令値決定手段は、前記充電器から前記蓄電装置に供給されている実際の電力である実充電電力を取得するとともに、その取得した実充電電力が前記許容上限電力を超えた場合に前記電力指令値を減少させる。 The charger charges the power storage device by converting external power supplied to the vehicle into direct-current power corresponding to a power command value and supplying the DC power to the power storage device.
The command value determining means acquires actual charging power that is actual power supplied from the charger to the power storage device, and the power when the acquired actual charging power exceeds the allowable upper limit power. Decrease command value.

これによれば、実際に蓄電装置に供給されている電力（即ち、実充電電力）が許容上限電力を超えたときに電力指令値が減少させられるので、充電器の個体差によって過大な電力が蓄電装置の充電のために消費されることを回避することができる。その結果、「ブレーカ落ち」が発生する頻度を低減することができる。 According to this, since the power command value is decreased when the power actually supplied to the power storage device (that is, the actual charging power) exceeds the allowable upper limit power, the excessive power due to the individual difference of the chargers. It is possible to avoid consumption for charging the power storage device. As a result, it is possible to reduce the frequency of occurrence of “breaker failure”.

この場合、前記許容上限電力取得手段は、
前記電力ケーブルが前記車両に接続された後であって前記充電器による前記蓄電装置の充電が開始される前に、前記電力ケーブルの定格電流値を取得するとともに前記充電器の入力部に印加されている前記商用電源の電圧値を取得し、「前記取得された電力ケーブルの定格電流値」と「前記取得された商用電源の電圧値から推定される前記商用電源の規格電圧」との積、に基づいて前記許容上限電力を算出するように構成される。 In this case, the allowable upper limit power acquisition means is
After the power cable is connected to the vehicle and before charging of the power storage device by the charger, the rated current value of the power cable is acquired and applied to the input portion of the charger. Obtaining the voltage value of the commercial power supply, the product of "the rated current value of the acquired power cable" and "the standard voltage of the commercial power supply estimated from the acquired voltage value of the commercial power supply", The allowable upper limit power is calculated based on

例えば、前記許容上限電力は、上記「積（即ち、定格電力）」に正の所定値αを加えた値として求めることができる。この許容上限電力は、電力ケーブルに許容電流値の電流が流れされていると仮定した場合において、推定される商用電源の規格電圧を考慮するとき、ブレーカ落ち推定電力よりも正のマージンβ分だけ小さい値に設定される。換言すると、ブレーカ落ち推定電力は定格電力に応じて変化するので、上記構成によれば、許容上限電力を簡単且つ比較的精度良く設定することができる。 For example, the allowable upper limit power can be obtained as a value obtained by adding a positive predetermined value α to the “product (ie, rated power)”. This allowable upper limit power is a positive margin β more than the estimated breaker drop power when the estimated standard voltage of the commercial power source is considered, assuming that the current of the allowable current value is flowing through the power cable. Set to a small value. In other words, since the breaker drop estimated power changes according to the rated power, according to the above configuration, the allowable upper limit power can be set easily and with relatively high accuracy.

更に、前記指令値決定手段は、
「前記取得された電力ケーブルの定格電流値と前記推定された商用電源の規格電圧との前記積」に基づいて前記電力指令値の基本指令値を決定し、前記取得した実充電電力が前記許容上限電力を超えている場合には前記電力指令値を減少し且つ前記取得した実充電電力が前記許容上限電力を下回っている場合には前記基本指令値を超えない範囲内において前記電力指令値を増大するように構成されることが好適である。 Further, the command value determining means includes
A basic command value of the power command value is determined based on "the product of the acquired rated current value of the power cable and the estimated standard voltage of the commercial power supply", and the acquired actual charging power is the allowable When the upper limit power is exceeded, the power command value is decreased, and when the acquired actual charging power is less than the allowable upper limit power, the power command value is within a range not exceeding the basic command value. It is preferred to be configured to increase.

これによれば、ブレーカ落ちが発生する可能性が高い場合には直ちに電力指令値が減少されるので、ブレーカ落ちを回避することができる。更に、実際の充電電力が前記許容上限電力を下回っている場合、電力指令値は増大させられるが、「電力ケーブルの定格電流値と商用電源の規格電圧との積」に基づいて定められる基本指令値を超えることはない。従って、充電電力が再び過大となってブレーカ落ちが発生する可能性が高まる事態を未然に回避することができる。 According to this, when there is a high possibility that a breaker will occur, the power command value is immediately reduced, so that the breaker can be avoided. Further, when the actual charging power is lower than the allowable upper limit power, the power command value is increased, but the basic command determined based on “the product of the rated current value of the power cable and the standard voltage of the commercial power supply”. The value is never exceeded. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the charging power becomes excessive again and the possibility that the breaker is dropped increases.

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。 Other objects, other features, and attendant advantages of the present invention will be readily understood from the description of each embodiment of the present invention described with reference to the following drawings.

本発明の実施形態に係る車両の充電装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the charging device of the vehicle which concerns on embodiment of this invention. 図１に示したＰＬＧＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。2 is a flowchart showing a routine executed by a CPU of the PLGECU shown in FIG. 図１に示したＰＬＧＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。2 is a flowchart showing a routine executed by a CPU of the PLGECU shown in FIG. 図１に示した充電装置の作動を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the action | operation of the charging device shown in FIG.

以下、本発明の実施形態に係る車両の充電装置について図面を参照しながら説明する。この車両は、所謂、内燃機関と一つ以上の発電電動機とを車両駆動源として搭載したハイブリッド車両である。但し、本発明の充電装置が適用される車両は、車両外部の商用電源から電力ケーブルを介して供給される外部電力により充電され得る蓄電装置を搭載していればよく、例えば、電気自動車であってもよい。 A vehicle charging device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This vehicle is a hybrid vehicle equipped with a so-called internal combustion engine and one or more generator motors as a vehicle drive source. However, a vehicle to which the charging device of the present invention is applied only needs to be equipped with a power storage device that can be charged by external power supplied via a power cable from a commercial power supply outside the vehicle, for example, an electric vehicle. May be.

（構成）
図１に示したように、本発明の実施形態に係る車両の充電装置１０は、ハイブリッド車両に搭載された蓄電装置１１を「商用電源ＣＰから供給される外部電力」により充電する装置である。充電装置１０は、充電器２０、充電用リレー３０、システムメインリレー４０、プラグインハイブリッドＥＣＵ（以下、「ＰＬＧＥＣＵ」と表記する。）５０及び電池監視ユニット６０等を含んでいる。 (Constitution)
As shown in FIG. 1, a vehicle charging device 10 according to an embodiment of the present invention is a device that charges a power storage device 11 mounted on a hybrid vehicle with “external power supplied from a commercial power supply CP”. The charging device 10 includes a charger 20, a charging relay 30, a system main relay 40, a plug-in hybrid ECU (hereinafter referred to as “PLGECU”) 50, a battery monitoring unit 60, and the like.

蓄電装置１１は、充電及び放電が可能（充放電可能）な電力貯蔵要素である。蓄電装置１１は、本例において、ニッケル水素電池である。蓄電装置１１は、リチウムイオン電池及び鉛蓄電池等のニッケル水素電池以外の二次電池であってもよく、他の充放電可能な蓄電素子であってもよい。 The power storage device 11 is a power storage element that can be charged and discharged (charged and discharged). The power storage device 11 is a nickel metal hydride battery in this example. The power storage device 11 may be a secondary battery other than a nickel metal hydride battery such as a lithium ion battery and a lead storage battery, or may be another chargeable / dischargeable power storage element.

蓄電装置１１は、システムメインリレー４０、コンバータ１２及び第１インバータ１３を介して図示しない第１発電電動機に接続され、第１発電電動機に電力を供給可能であり且つ第１発電電動機から電力の供給を受けて充電可能である。更に、蓄電装置１１は、システムメインリレー４０及びコンバータ１２及び第２インバータ１４を介して図示しない第２発電電動機に接続され、第２発電電動機に電力を供給可能であり且つ第２発電電動機から電力の供給を受けて充電可能である。 The power storage device 11 is connected to a first generator motor (not shown) via the system main relay 40, the converter 12, and the first inverter 13, and can supply power to the first generator motor and supply power from the first generator motor. Can be charged. Furthermore, the power storage device 11 is connected to a second generator motor (not shown) via the system main relay 40, the converter 12 and the second inverter 14, and can supply power to the second generator motor, and power can be supplied from the second generator motor. It can be recharged with the supply of

なお、このハイブリッド車両は、何れも図示しない「内燃機関、動力分配機構及び動力伝達機構」等を備え、内燃機関、第１及び第２発電電動機によってもたらされる駆動力を車両の駆動輪に伝達することができる。更に、このハイブリッド車両は、内燃機関、第１及び第２発電電動機を用いて発生させられる電力により蓄電装置１１を充電することができる。これらの構成及び制御方法は周知である（例えば、特開２００９−１２６４５０号公報（米国公開特許番号ＵＳ２０１０／０２４１２９７）、及び、特開平９−３０８０１２号公報（米国出願日１９９７年３月１０日の米国特許第６，１３１，６８０号）等を参照。）。 The hybrid vehicle includes an “internal combustion engine, a power distribution mechanism and a power transmission mechanism” (not shown), and transmits the driving force generated by the internal combustion engine and the first and second generator motors to the drive wheels of the vehicle. be able to. Further, the hybrid vehicle can charge the power storage device 11 with electric power generated using the internal combustion engine and the first and second generator motors. These configurations and control methods are well known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-126450 (US Published Patent Number US2010 / 0241297) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-308012 (US application date March 10, 1997). U.S. Pat. No. 6,131,680)).

充電器２０の入力部２０ａ，２０ｂは、車両に備えられたインレット（接続部）ＩＮの所定の端子と接続されている。後述するように、この所定の端子には、商用電源ＣＰに接続された電力ケーブル７０の電力線７１ａ，７１ｂが接続される。なお、インレットＩＮ及び後述する電力ケーブル７０のコネクタＣＮの形状及び端子配列などの構成は、例えば、
（１）「エスエーイー・エレクトリック・ビークル・コンダクティブ・チャージ・カプラ（SAE
Electric Vehicle Conductive Charge Coupler）」、（アメリカ合衆国）、エスエーイー規格（SAE Standards）、エスエーイーインターナショナル（SAE
International）、２００１年１１月、アメリカ合衆国規格ＳＡＥＪ１７２２、
（２）「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」、日本電動車両協会規格（日本電動車両規格）、２００１年３月２９日
（３）国際規格ＩＥＣ６１８５１
等において定められた規格に準拠している。 The input units 20a and 20b of the charger 20 are connected to predetermined terminals of an inlet (connection unit) IN provided in the vehicle. As will be described later, power lines 71a and 71b of a power cable 70 connected to the commercial power supply CP are connected to the predetermined terminal. The configuration of the shape and terminal arrangement of the connector IN of the inlet IN and the power cable 70 described later is, for example,
(1) “SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler (SAE)
Electric Vehicle Conductive Charge Coupler), (USA), SAE Standards, SAE International (SAE)
International), November 2001, US Standard SAEJ 1722,
(2) “Conductive Charging System General Requirements for Electric Vehicles”, Japan Electric Vehicle Association Standard (Japan Electric Vehicle Standard), March 29, 2001 (3) International Standard IEC61851
It complies with the standard established in

充電器２０の出力部２０ｃ，２０ｄは充電用リレー３０の各入力端子に接続されている。充電用リレー３０の各出力端子はシステムメインリレー４０の各入力端子に接続されている。システムメインリレー４０の各出力端子は蓄電装置１１の陽極及び陰極にそれぞれ接続されている。これにより、充電器２０の入力部２０ａ，２０ｂに供給される商用電源からの交流電力は充電器２０により直流の充電電力へと変換されて出力部２０ｃ，２０ｄから出力される。充電器２０から出力された電力は、充電用リレー３０及びシステムメインリレー４０を介して蓄電装置１１に供給され、その結果、蓄電装置１１が充電される。 The output units 20 c and 20 d of the charger 20 are connected to the input terminals of the charging relay 30. Each output terminal of the charging relay 30 is connected to each input terminal of the system main relay 40. Each output terminal of the system main relay 40 is connected to the anode and the cathode of the power storage device 11. Thereby, AC power from the commercial power source supplied to the input units 20a and 20b of the charger 20 is converted into DC charging power by the charger 20 and output from the output units 20c and 20d. The electric power output from the charger 20 is supplied to the power storage device 11 via the charging relay 30 and the system main relay 40, and as a result, the power storage device 11 is charged.

充電器２０は、ＡＣ／ＤＣ変換部２１、平滑コンデンサ２２、ＤＣ／ＡＣ変換部２３、絶縁トランス２４、整流部２５及び充電制御回路２６を備えている。更に、充電器２０は、電圧センサ（電圧計）５１〜５５、及び、電流センサ（電流計）５６〜５８を備えている。 The charger 20 includes an AC / DC converter 21, a smoothing capacitor 22, a DC / AC converter 23, an insulating transformer 24, a rectifier 25, and a charge control circuit 26. Furthermore, the charger 20 includes voltage sensors (voltmeters) 51 to 55 and current sensors (ammeters) 56 to 58.

ＡＣ／ＤＣ変換部２１は単相ブリッジ回路を含む。ＡＣ／ＤＣ変換部２１は、充電制御回路２６からの駆動信号に基づいて入力部２０ａ，２０ｂに供給される交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ１及び負極線ＮＬ１へ出力するようになっている。 AC / DC converter 21 includes a single-phase bridge circuit. The AC / DC conversion unit 21 converts AC power supplied to the input units 20a and 20b into DC power based on a drive signal from the charge control circuit 26, and outputs the DC power to the positive line PL1 and the negative line NL1. ing.

平滑コンデンサ２２は正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間に接続されている。平滑コンデンサ２２は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１とに供給された電力の変動成分を低減するようになっている。 Smoothing capacitor 22 is connected between positive electrode line PL1 and negative electrode line NL1. The smoothing capacitor 22 reduces the fluctuation component of the electric power supplied to the positive electrode line PL1 and the negative electrode line NL1.

ＤＣ／ＡＣ変換部２３は単相ブリッジ回路を含む。ＤＣ／ＡＣ変換部２３は、充電制御回路２６からの駆動信号に基づいて正極線ＰＬ１及び負極線ＮＬ１から供給される直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス２４に出力するようになっている。 The DC / AC converter 23 includes a single-phase bridge circuit. The DC / AC converter 23 converts the DC power supplied from the positive line PL1 and the negative line NL1 into high frequency AC power based on the drive signal from the charge control circuit 26 and outputs the high frequency AC power to the insulation transformer 24. ing.

絶縁トランス２４は、磁性材を含むコアと、コアに巻回された一次コイル及び二次コイルを含む。一次コイル及び二次コイルは互いに電気的に絶縁されている。一次コイルはＤＣ／ＡＣ変換部２３に接続されている。二次コイルは整流部２５に接続されている。絶縁トランス２４は、ＤＣ／ＡＣ変換部２３から供給される高周波の交流電力を電圧変換し、その電圧変換後の交流電力を整流部２５へ出力するようになっている。 The insulating transformer 24 includes a core including a magnetic material, and a primary coil and a secondary coil wound around the core. The primary coil and the secondary coil are electrically insulated from each other. The primary coil is connected to the DC / AC converter 23. The secondary coil is connected to the rectifying unit 25. The insulating transformer 24 converts the high-frequency AC power supplied from the DC / AC conversion unit 23 into a voltage, and outputs the AC power after the voltage conversion to the rectification unit 25.

整流部２５は、コンデンサ及びダイオードを含んでいて、絶縁トランス２４から出力された交流電力を直流電力へと整流し、整流後の直流電力を「正極線ＰＬ２及び負極線ＮＬ２」に出力するようになっている。正極線ＰＬ２及び負極線ＮＬ２は、充電器２０の出力部２０ｃ，２０ｄにそれぞれ接続されている。 The rectifying unit 25 includes a capacitor and a diode, rectifies the AC power output from the insulating transformer 24 into DC power, and outputs the DC power after rectification to the “positive line PL2 and negative line NL2”. It has become. The positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2 are connected to the output units 20c and 20d of the charger 20, respectively.

電圧センサ５１は、充電器２０の入力部２０ａ，２０ｂに供給される電力の電圧を検出し、ＰＬＧＥＣＵ５０にその検出電圧ＶＡＣを送出するようになっている。
電圧センサ５２は、充電器２０の入力部２０ａ，２０ｂに供給される電力の電圧を検出し、充電制御回路２６にその検出電圧を送出するようになっている。
電圧センサ５３は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧を検出し、充電制御回路２６にその検出電圧を送出するようになっている。
電圧センサ５４は、整流部２５内の正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間の電圧を検出し、充電制御回路２６にその検出電圧を送出するようになっている。
電圧センサ５５は、整流部２５外の正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間の電圧を検出し、ＰＬＧＥＣＵ５０にその検出電圧ＶＣＨＧを送出するようになっている。検出電圧ＶＣＨＧは蓄電装置１１に供給される電力の電圧（充電電圧）と実質的に等しい。検出電圧ＶＣＨＧは充電器２０の出力電圧と言うこともできる。 The voltage sensor 51 detects the voltage of the electric power supplied to the input units 20 a and 20 b of the charger 20 and sends the detected voltage VAC to the PLGECU 50.
The voltage sensor 52 detects the voltage of the electric power supplied to the input units 20 a and 20 b of the charger 20 and sends the detected voltage to the charge control circuit 26.
The voltage sensor 53 detects a voltage between the positive electrode line PL1 and the negative electrode line NL1, and sends the detected voltage to the charge control circuit 26.
The voltage sensor 54 detects a voltage between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2 in the rectifying unit 25, and sends the detected voltage to the charge control circuit 26.
The voltage sensor 55 detects a voltage between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2 outside the rectifying unit 25, and sends the detected voltage VCHG to the PLGECU 50. Detection voltage VCHG is substantially equal to the voltage (charging voltage) of power supplied to power storage device 11. The detection voltage VCHG can also be referred to as the output voltage of the charger 20.

電流センサ５６は商用電源ＣＰから充電器２０の入力部２０ａ，２０ｂに供給される電力の電流を検出し、充電制御回路２６にその検出電流を送出するようになっている。
電流センサ５７は、整流部２５内の正極線ＰＬ２に流れる電流を検出し、充電制御回路２６にその検出電流を送出するようになっている。
電流センサ５８は、整流部２５外の正極線ＰＬ２に流れる電流を検出し、ＰＬＧＥＣＵ５０にその検出電流ＩＣＨＧを送出するようになっている。検出電流ＩＣＨＧは蓄電装置１１に供給される電力の電流（充電電流）と実質的に等しい。検出電流ＩＣＨＧは充電器２０の出力電流と言うこともできる。 The current sensor 56 detects a current of electric power supplied from the commercial power source CP to the input units 20 a and 20 b of the charger 20 and sends the detected current to the charge control circuit 26.
The current sensor 57 detects a current flowing through the positive line PL2 in the rectifying unit 25 and sends the detected current to the charge control circuit 26.
The current sensor 58 detects a current flowing through the positive electrode line PL2 outside the rectifying unit 25, and sends the detected current ICHG to the PLGECU 50. The detection current ICHG is substantially equal to the electric current (charging current) supplied to the power storage device 11. The detection current ICHG can also be referred to as the output current of the charger 20.

充電制御回路２６はＣＰＵを含むマイクロコンピュータを主体とする電子制御回路である。充電制御回路２６は、電流センサ５７により検出される電流と電圧センサ５４により検出される電圧とに基づいて算出される充電器２０の出力電力が「後述するＰＬＧＥＣＵ５０から供給される電力指令値ＣＨＰＷ」と一致するように、電圧センサ５２，５３及び５４並びに電流センサ５６，５７の各検出値に基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＡＣ変換部２３を駆動するための駆動信号を生成する。そして、充電制御回路２６は、その駆動信号をＡＣ／ＤＣ変換部２１及びＤＣ／ＡＣ変換部２３に送出するようになっている。即ち、充電器２０は、それ自身により、充電器２０の出力電力が目標値である電力指令値ＣＨＰＷと一致するようにフィードバック制御を実行するようになっている。 The charge control circuit 26 is an electronic control circuit mainly composed of a microcomputer including a CPU. In the charging control circuit 26, the output power of the charger 20 calculated based on the current detected by the current sensor 57 and the voltage detected by the voltage sensor 54 is “a power command value CHPW supplied from a PLGECU 50 described later”. Based on the detection values of the voltage sensors 52, 53 and 54 and the current sensors 56 and 57, drive signals for driving the AC / DC converter 21 and the DC / AC converter 23 are generated so as to match . The charging control circuit 26 sends the drive signal to the AC / DC converter 21 and the DC / AC converter 23. That is, the charger 20 performs feedback control by itself so that the output power of the charger 20 matches the power command value CHPW that is the target value.

充電用リレー３０は、充電器２０の出力部２０ｃ，２０ｄとシステムメインリレー４０との間に介装されている。充電用リレー３０は常時は開放している。充電用リレー３０は、蓄電装置１１を商用電源ＣＰから供給される電力により充電するとき、ＰＬＧＥＣＵ５０からの駆動信号により短絡（オン）されるようになっている。 The charging relay 30 is interposed between the output units 20 c and 20 d of the charger 20 and the system main relay 40. The charging relay 30 is normally open. Charging relay 30 is short-circuited (turned on) by a drive signal from PLGECU 50 when power storage device 11 is charged with power supplied from commercial power supply CP.

システムメインリレー４０は、充電用リレー３０と蓄電装置１１との間に介装されている。システムメインリレー４０は常時は開放している。システムメインリレー４０は、蓄電装置１１を商用電源ＣＰから供給される電力により充電するとき、及び、コンバータ１２との間で電力の入出力を行うとき、ＰＬＧＥＣＵ５０からの駆動信号により短絡（オン）されるようになっている。 System main relay 40 is interposed between charging relay 30 and power storage device 11. The system main relay 40 is always open. System main relay 40 is short-circuited (turned on) by a drive signal from PLGECU 50 when charging power storage device 11 with power supplied from commercial power supply CP and when inputting / outputting power to / from converter 12. It has become so.

ＰＬＧＥＣＵ５０は、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータを主体とする電子制御回路である。ＰＬＧＥＣＵ５０は、コントロールパイロット信号ＣＰＬＴをインレットＩＮを介して受信するようになっている。コントロールパイロット信号ＣＰＬＴは、上述した規格にも定められていて、コネクタＣＮがインレットＩＮに接続された状態においてデューティ信号へと変化し、そのデューティ信号のデューティ比により電力ケーブル７０の定格電流値（許容電流値）を表すようになっている。そこで、ＰＬＧＥＣＵ５０は、コントロールパイロット信号ＣＰＬＴに基づいて電力ケーブル７０の定格電力値を取得するようになっている。 The PLGECU 50 is an electronic control circuit mainly composed of a microcomputer including a CPU. The PLGECU 50 receives the control pilot signal CPLT via the inlet IN. The control pilot signal CPLT is also defined in the above-described standard, and changes to a duty signal when the connector CN is connected to the inlet IN. The rated current value (allowable) of the power cable 70 is determined by the duty ratio of the duty signal. Current value). Therefore, the PLGECU 50 acquires the rated power value of the power cable 70 based on the control pilot signal CPLT.

ＰＬＧＥＣＵ５０は、後に詳述するように、商用電源ＣＰによる蓄電装置１１の充電を行う場合にハイレベルに設定され同充電を停止する場合にローレベルに設定される充電要求出力ＣＨＲＱを充電制御回路２６に送出するようになっている。同時に、ＰＬＧＥＣＵ５０は、電力ケーブル７０の定格電流値、検出電圧ＶＡＣ、バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ電流ＩＢ等に基づいて電力指令値ＣＨＰＷを算出し、その電力指令値ＣＨＰＷを充電制御回路２６へ送出するようになっている。更に、ＰＬＧＥＣＵ５０は、電力ケーブル７０の定格電力値に応じた電流上限値ＩＬＭＴを充電制御回路２６に送出するようになっている。 As will be described later in detail, the PLGECU 50 outputs a charge request output CHRQ that is set to a high level when the power storage device 11 is charged by the commercial power source CP and is set to a low level when the charging is stopped. To send to. At the same time, the PLGECU 50 calculates the power command value CHPW based on the rated current value of the power cable 70, the detected voltage VAC, the battery voltage VB, the battery current IB, and the like, and sends the power command value CHPW to the charge control circuit 26. It has become. Furthermore, the PLGECU 50 is configured to send a current upper limit value ILMT corresponding to the rated power value of the power cable 70 to the charge control circuit 26.

電池監視ユニット６０は、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータを主体とする電子制御回路である。電池監視ユニット６０は、電流センサ６１及び電圧センサ６２と接続されている。電流センサ６１は、蓄電装置１１に流入する電流（及び、蓄電装置１１から流出する電流）を検出し、その検出電流ＩＢを電池監視ユニット６０に送出するようになっている。電圧センサ６２は、蓄電装置１１の陽極と負極との間の電圧（即ち、電池電圧）を検出し、その検出電圧ＶＢを電池監視ユニット６０に送出するようになっている。 The battery monitoring unit 60 is an electronic control circuit mainly composed of a microcomputer including a CPU. The battery monitoring unit 60 is connected to a current sensor 61 and a voltage sensor 62. The current sensor 61 detects a current flowing into the power storage device 11 (and a current flowing out from the power storage device 11), and sends the detected current IB to the battery monitoring unit 60. The voltage sensor 62 detects a voltage (that is, a battery voltage) between the anode and the negative electrode of the power storage device 11 and sends the detected voltage VB to the battery monitoring unit 60.

電力ケーブル７０は、第１電力線７１ａ、第２電力線７１ｂ及びＣＣＩＤ（充電回路遮断装置）７２等を含んでいる。 The power cable 70 includes a first power line 71a, a second power line 71b, a CCID (charging circuit breaker) 72, and the like.

第１電力線７１ａ及び第２電力線７１ｂは、遮断器（サービスブレーカ、アンペアブレーカ）ＢＫ等を介して商用電源ＣＰに接続されるとともに、コネクタＣＮがインレットＩＮに接続されたとき、充電器２０の入力部２０ａ，２０ｂにそれぞれ電気的に接続される電気ケーブルである。 The first power line 71a and the second power line 71b are connected to the commercial power source CP through a circuit breaker (service breaker, ampere breaker) BK or the like, and when the connector CN is connected to the inlet IN, the input of the charger 20 It is an electric cable electrically connected to each of the portions 20a and 20b.

ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）７２は、ＣＣＩＤリレー７３及びＣＣＩＤ制御部７４を含んでいる。
ＣＣＩＤリレー７３は、第１電力線７１ａ及び第２電力線７１ｂに介装されている。ＣＣＩＤリレー７３は常時は開放されていて、ＣＣＩＤ制御部７４からの制御信号に基づいて短絡（オン）するようになっている。
ＣＣＩＤ制御部７４は、図示しない漏電遮断機を含むとともに、図示しない発振回路を含むコントロールパイロット回路を含んでいる。コントロールパイロット回路は、前述したコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）としてのデューティ信号を発生するとともに、ＣＣＩＤリレーに制御信号を送出するようになっている。 A CCID (Charging Circuit Interrupt Device) 72 includes a CCID relay 73 and a CCID control unit 74.
The CCID relay 73 is interposed in the first power line 71a and the second power line 71b. The CCID relay 73 is normally open and is short-circuited (turned on) based on a control signal from the CCID control unit 74.
The CCID control unit 74 includes an earth leakage breaker (not shown) and a control pilot circuit including an oscillation circuit (not shown). The control pilot circuit generates a duty signal as the aforementioned control pilot signal (CPLT) and sends a control signal to the CCID relay.

ブレーカＢＫは、本例において、所謂「サービスブレーカ」である。サービスブレーカは、電力会社とユーザとの契約に基づいて所定の電力が消費されるときに開放される（即ち、「ブレーカ落ち」が発生する）ようになっている。なお、ブレーカＢＫの他、商用電源ＣＰと電力ケーブル７０との間には、図示しない漏電ブレーカ及び安全ブレーカが介装される。 The breaker BK is a so-called “service breaker” in this example. The service breaker is opened when predetermined power is consumed based on a contract between the power company and the user (that is, “breaker breakage” occurs). In addition to the breaker BK, an earth leakage breaker and a safety breaker (not shown) are interposed between the commercial power supply CP and the power cable 70.

商用電源ＣＰは、１００Ｖ、１２０Ｖ及び２００Ｖ等の規格電圧の電力を供給する電力源である。規格電圧の電力は、変電所等から送電される高圧の電力が柱上変圧器又は地上設置型変圧器等により電圧変換された電力である。 The commercial power supply CP is a power source that supplies power of standard voltages such as 100V, 120V, and 200V. The power of the standard voltage is power obtained by converting voltage of high voltage power transmitted from a substation or the like by a pole transformer or a ground-mounted transformer.

次に、上記のように構成された充電装置１０の作動について説明する。
ＰＬＧＥＣＵ５０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と言う。）は、図２にフローチャートにより示したルーチンを所定時間が経過する毎に実行するようになっている。 Next, the operation of the charging apparatus 10 configured as described above will be described.
The CPU of the PLGECU 50 (hereinafter simply referred to as “CPU”) executes the routine shown by the flowchart in FIG. 2 every time a predetermined time elapses.

ＣＰＵはステップ２００から処理を開始し、ステップ２０５に進んで「現時点は商用電源ＣＰによる蓄電装置１１の充電を開始する前」であるか否かを判定する。電力ケーブル７０のコネクタＣＮが車両のインレットＩＮに接続されていないと、ＣＰＵはステップ２０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２１０に進み、コネクタＣＮがインレットＩＮに接続されたか否かを監視する。 The CPU starts the process from step 200 and proceeds to step 205 to determine whether or not “currently before starting charging of the power storage device 11 with the commercial power source CP”. If the connector CN of the power cable 70 is not connected to the vehicle inlet IN, the CPU makes a “Yes” determination at step 205 to proceed to step 210 to monitor whether the connector CN is connected to the inlet IN. .

なお、実際にはコネクタＣＮがインレットＩＮに接続されると、コントロールパイロット信号の電圧が図示しない車両側の抵抗回路によって電圧Ｖ１から電圧Ｖ２へと低下する。ＣＣＩＤ制御部７４は、この電圧Ｖ２への電圧低下を検知するとコントロールパイロット信号を「電力ケーブル７０の定格電流に応じて予め定められているデューティ比を有するデューティ信号」へと変更する。 Actually, when the connector CN is connected to the inlet IN, the voltage of the control pilot signal is lowered from the voltage V1 to the voltage V2 by a resistance circuit on the vehicle side (not shown). When the CCID control unit 74 detects the voltage drop to the voltage V2, the CCID control unit 74 changes the control pilot signal to “a duty signal having a predetermined duty ratio according to the rated current of the power cable 70”.

このコントロールパイロット信号がデューティ信号へと変化したことにより、ＣＰＵはコネクタが接続されたことを認識してステップ２１５に進み、そのコントロールパイロット信号のデューティ比に基づいて電力ケーブル７０の定格電流値Ｉlimitを取得する。次に、ＣＰＵはステップ２２０にて図示しないスイッチング素子を動作させることによりコントロールパイロット信号の電圧を電圧Ｖ２から電圧Ｖ３へと低下させる。ＣＣＩＤ制御部７４は、この電圧Ｖ３への電圧低下を検知するとＣＣＩＤリレー７３を短絡（オン）する（ステップ２２５）。 When the control pilot signal is changed to the duty signal, the CPU recognizes that the connector is connected and proceeds to step 215. Based on the duty ratio of the control pilot signal, the CPU calculates the rated current value Ilimit of the power cable 70. get. Next, in step 220, the CPU operates a switching element (not shown) to lower the voltage of the control pilot signal from the voltage V2 to the voltage V3. When detecting the voltage drop to the voltage V3, the CCID control unit 74 short-circuits (turns on) the CCID relay 73 (step 225).

この時点では、蓄電装置１１の充電は開始されていないが、入力部２０ａ，２０ｂには商用電源ＣＰの電圧が印加される。ＣＰＵは、ステップ２３０にて、電圧センサ５１から検出電圧ＶＡＣを所定時間の経過毎に取得するとともに、取得された複数の検出電圧ＶＡＣに基づいて商用電源ＣＰの規格電圧Ｖkikakuを推定する。規格電圧Ｖkikakuは、１００Ｖ、１２０Ｖ、２００Ｖ等の離散的な電圧であって各国毎に定められているので、ＣＰＵは、例えば、検出電圧ＶＡＣのピーク値、検出電圧ＶＡＣの平均値及び検出電圧ＶＡＣの実効値等から商用電源ＣＰの規格電圧Ｖkikakuを容易に推定することができる。 At this time, charging of the power storage device 11 is not started, but the voltage of the commercial power supply CP is applied to the input units 20a and 20b. In step 230, the CPU acquires the detection voltage VAC from the voltage sensor 51 every elapse of a predetermined time, and estimates the standard voltage Vkikaku of the commercial power supply CP based on the acquired plurality of detection voltages VAC. Since the standard voltage Vkikaku is a discrete voltage such as 100V, 120V, 200V, etc. and is determined for each country, the CPU, for example, detects the peak value of the detection voltage VAC, the average value of the detection voltage VAC, and the detection voltage VAC. The standard voltage Vkikaku of the commercial power supply CP can be easily estimated from the effective value of

次に、ＣＰＵはステップ２３５に進み、ステップ２１５にて取得した定格電流値Ｉlimitとステップ２３０にて取得した規格電圧Ｖkikakuとの積（limit・Ｖkikaku）を定格電力Ｐteiとして取得する。次いで、ＣＰＵはステップ２４０にて充電用リレー３０をオン（短絡）するとともに、ステップ２４５にてシステムメインリレー４０をオン（短絡）する。 Next, the CPU proceeds to step 235 and acquires the product (limit · Vkikaku) of the rated current value Ilimit acquired in step 215 and the standard voltage Vkikaku acquired in step 230 as the rated power Ptei. Next, the CPU turns on (short-circuits) the charging relay 30 at step 240 and turns on (short-circuits) the system main relay 40 at step 245.

次に、ＣＰＵはステップ２５０に進み、ステップ２３５にて取得した定格電力Ｐteiに基づいて電力指令値ＣＨＰＷの基本指令値（初期値）ＣＨＰＷ０を算出し、この基本指令値ＣＨＰＷ０を「ハイレベルに設定した充電要求出力ＣＨＲＱ」とともに充電制御回路２６に出力する。基本指令値ＣＨＰＷ０は、蓄電装置１１に供給される電力が定格電力Ｐteiに実質的に等しくなるような値（本例においては、定格電力Ｐteiと等しい値）に設定される。この結果、商用電源ＣＰから供給される電力を用いた蓄電装置１１の充電が開始される。その後、ＣＰＵはステップ２９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。 Next, the CPU proceeds to step 250, calculates a basic command value (initial value) CHPW0 of the power command value CHPW based on the rated power Ptei acquired in step 235, and sets the basic command value CHPW0 to “high level”. The charge request output CHRQ "is output to the charge control circuit 26. Basic command value CHPW0 is set to a value such that the power supplied to power storage device 11 is substantially equal to rated power Ptei (in this example, a value equal to rated power Ptei). As a result, charging of the power storage device 11 using the power supplied from the commercial power supply CP is started. Thereafter, the CPU proceeds to step 295 to end the present routine tentatively.

所定時間が経過してＣＰＵがステップ２００から処理を再開すると、現時点は充電が開始されているので、ＣＰＵはステップ２０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ２５５に進み、電力指令値ＣＨＰＷを図３にフローチャートにより示したルーチンを実行することにより算出する。 When the CPU restarts the process from step 200 after a predetermined time has elapsed, charging is started at the present time. Therefore, the CPU makes a “No” determination at step 205 to proceed to step 255 to display the power command value CHPW. This is calculated by executing the routine shown in the flowchart in FIG.

即ち、ＣＰＵはステップ２５５に進むと図３のステップ３００から処理を開始してステップ３１０に進み、許容上限電力（ブレーカ落ちを防止するための電力の上限ガード値）Ｐgrdを「定格電力Ｐteiに正の所定値αを加えた値（Ｐtei＋α）」に設定する。所定値αは予め実験等により定められる値であり、蓄電装置１１に供給される実際の充電電力（実充電電力）が値（Ｐtei＋α）に到達した時点にて直ちに電力指令値を減少することによって実充電電力を減少させれば、ブレーカ落ちが発生しないような値に設定されている。換言すると、実充電電力が値（Ｐtei＋α）に更に正の所定値βを加えた電力（Ｐtei＋α＋β）、即ち、ブレーカ落ち推定電力に到達するとブレーカ落ちが発生する可能性が高まる。なお、上述したように、定格電力Ｐteiは、定格電流値Ｉlimit規格電圧Ｖkikakuとの積（Ｉlimit・Ｖkikaku）である。 That is, when the CPU proceeds to step 255, it starts the process from step 300 of FIG. 3 and proceeds to step 310, where the allowable upper limit power (the upper limit guard value of power for preventing breaker drop) Pgrd is set to “rated power Ptei. To a value obtained by adding a predetermined value α (Ptei + α) ”. The predetermined value α is a value determined in advance by experiments or the like, and immediately decreases the power command value when the actual charging power (actual charging power) supplied to the power storage device 11 reaches the value (Ptei + α). If the actual charging power is reduced, the value is set so that the breaker drop does not occur. In other words, when the actual charging power reaches the value (Ptei + α + β) obtained by adding a positive predetermined value β to the value (Ptei + α), that is, the estimated breaker drop estimated power, the possibility of the breaker drop occurring increases. As described above, the rated power Ptei is the product (Ilimit · Vkikaku) of the rated current value Ilimit standard voltage Vkikaku.

次いで、ＣＰＵはステップ３２０に進み、「バッテリ電流ＩＢとバッテリ電圧ＶＢとの積（ＩＢ・ＶＢ）」を実充電電力Ｐactとして算出する。なお、ＣＰＵは、「検出電流ＩＣＨＧと検出電圧ＶＣＨＧとの積（ＩＣＨＧ・ＶＣＨＧ）」を実充電電力Ｐactとして算出してもよい。 Next, the CPU proceeds to step 320 to calculate “product of battery current IB and battery voltage VB (IB · VB)” as actual charging power Pact. The CPU may calculate “the product of the detection current ICHG and the detection voltage VCHG (ICHG · VCHG)” as the actual charging power Pact.

次に、ＣＰＵはステップ３３０に進み、許容上限電力Ｐgrdから実充電電力Ｐactを減じることにより偏差ｄＰ（ｎ）を算出する（ｄＰ（ｎ）＝Ｐgrd−Ｐact）。従って、実充電電力Ｐactが許容上限電力Ｐgrdを上回っていれば、偏差ｄＰ（ｎ）は負の値となる。なお、（ｎ）は図３に示したルーチンを実行した時点にて得られた最新の値（今回の値）であることを意味する。従って、（ｎ−１）が付された変数は図３に示したルーチンを前回（所定時間前に）実行した時点にて得られた値である。 Next, the CPU proceeds to step 330 to calculate the deviation dP (n) by subtracting the actual charging power Pact from the allowable upper limit power Pgrd (dP (n) = Pgrd−Pact). Therefore, if the actual charging power Pact exceeds the allowable upper limit power Pgrd, the deviation dP (n) becomes a negative value. Note that (n) means the latest value (current value) obtained when the routine shown in FIG. 3 is executed. Therefore, the variable with (n−1) is a value obtained when the routine shown in FIG. 3 was executed last time (before a predetermined time).

次に、ＣＰＵはステップ３４０に進み、その時点における偏差積分値ＳＰ（ｎ−１）（即ち、図３に示したルーチンを前回実行した時点にて得られた偏差積分値）にステップ３３０にて取得された今回の偏差ｄＰ（ｎ）を加えることにより、今回の偏差積分値ＳＰ（ｎ）を算出する。 Next, the CPU proceeds to step 340 where the deviation integral value SP (n-1) at that time (that is, the deviation integral value obtained when the routine shown in FIG. The current deviation integrated value SP (n) is calculated by adding the acquired current deviation dP (n).

そして、ＣＰＵはステップ３５０に進み、下記（１）式に従ってフィードバック量ＦＢを算出する。この（１）式においてＫｐは予め定められた比例定数であり、Ｋｉは予め定められた積分定数である。即ち、ＣＰＵは、許容上限電力Ｐgrdを目標値として設定した比例積分（ＰＩ）制御によってフィードバック量ＦＢを算出する。

ＦＢ＝Ｋｐ・ｄＰ（ｎ）＋Ｋｉ・ＳＰ（ｎ） …（１）
Then, the CPU proceeds to step 350 to calculate the feedback amount FB according to the following equation (1). In this equation (1), Kp is a predetermined proportionality constant, and Ki is a predetermined integration constant. That is, the CPU calculates the feedback amount FB by proportional integral (PI) control in which the allowable upper limit power Pgrd is set as a target value.

FB = Kp · dP (n) + Ki · SP (n) (1)

次に、ＣＰＵはステップ３６０に進み、フィードバック量ＦＢが「０」以上であるか否かを判定する。後述するように、「基本指令値ＣＨＰＷ０とフィードバック量ＦＢとの和（＝ＣＨＰＷ０＋ＦＢ）」が最終的に充電制御回路２６に送出される電力指令値ＣＨＰＷとして求められる。よって、ＣＰＵはステップ３６０にて、フィードバック量ＦＢが基本指令値ＣＨＰＷ０よりも大きい値の電力指令値ＣＨＰＷを算出するような値になっているか否かを判定する。 Next, the CPU proceeds to step 360 to determine whether or not the feedback amount FB is “0” or more. As will be described later, “the sum of basic command value CHPW0 and feedback amount FB (= CHPW0 + FB)” is finally obtained as power command value CHPW to be sent to charge control circuit 26. Therefore, in step 360, the CPU determines whether or not the feedback amount FB is a value that calculates a power command value CHPW having a value larger than the basic command value CHPW0.

このとき、フィードバック量ＦＢが「０」以上であると、ＣＰＵはステップ３６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３７０に進んでフィードバック量ＦＢを「０」に設定し、その後、ステップ３８０に進む。これに対し、フィードバック量ＦＢが「０」よりも小さいと（即ち、負の値であると）、ＣＰＵはステップ３６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ３８０に直接進む。 At this time, if the feedback amount FB is “0” or more, the CPU makes a “Yes” determination at step 360 to proceed to step 370 to set the feedback amount FB to “0”, and then proceeds to step 380. . On the other hand, when the feedback amount FB is smaller than “0” (that is, a negative value), the CPU makes a “No” determination at step 360 to directly proceed to step 380.

ＣＰＵはステップ３８０に進むと、下記（２）式に従って、基本指令値ＣＨＰＷ０にフィードバック量ＦＢを加えることにより、電力指令値ＣＨＰＷを算出する。

ＣＨＰＷ＝ＣＨＰＷ０＋ＦＢ …（２）
When the CPU proceeds to step 380, the power command value CHPW is calculated by adding the feedback amount FB to the basic command value CHPW0 according to the following equation (2).

CHPW = CHPW0 + FB (2)

その後、ＣＰＵはステップ３９５を経由して図２のステップ２６０に進み、上述のようにして算出された電力指令値ＣＨＰＷを充電制御回路２６に送出することにより、蓄電装置１１の充電を続行する。次いで、ＣＰＵはステップ２９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。以降、係る処理が継続される。なお、本例においては、バッテリ電圧ＶＢが所定値Ｖf（蓄電装置１１が満充電状態にあるときに発生するバッテリ電圧相当値）に到達すると、商用電源ＣＰから供給される電力による蓄電装置１１の充電が終了させられる。具体的には、ＣＰＵは、ローレベルに設定した充電要求出力ＣＨＲＱを充電制御回路２６に送出して充電器２０の動作を停止するとともに、充電用リレー３０及びシステムメインリレー４０を開放する。 Thereafter, the CPU proceeds to step 260 in FIG. 2 via step 395 and continues charging the power storage device 11 by sending the power command value CHPW calculated as described above to the charge control circuit 26. Next, the CPU proceeds to step 295 to end the present routine tentatively. Thereafter, such processing is continued. In this example, when battery voltage VB reaches predetermined value Vf (equivalent value of battery voltage generated when power storage device 11 is in a fully charged state), power storage device 11 using power supplied from commercial power supply CP is used. Charging is terminated. Specifically, the CPU sends the charge request output CHRQ set to the low level to the charge control circuit 26 to stop the operation of the charger 20 and opens the charging relay 30 and the system main relay 40.

図４は、上述したように実行される蓄電装置１１の充電時における各値の変化の様子を示したタイムチャートである。図４において、線Ｃ１は電力指令値ＣＨＰＷを示し、線Ｃ２は実充電電力Ｐactを示している。更に、線Ｃ３は理想的な充電が行われる際の実充電電力Ｐactを示している。 FIG. 4 is a time chart showing how each value changes when the power storage device 11 is charged as described above. In FIG. 4, a line C1 indicates the power command value CHPW, and a line C2 indicates the actual charging power Pact. Further, a line C3 indicates the actual charging power Pact when ideal charging is performed.

この例において、時刻ｔ１にて電力指令値ＣＨＰＷが「０」から基本指令値ＣＨＰＷ０にまで増大され、蓄電装置１１の充電が開始する。これにより、充電電力は次第に増大する。理想的な充電が行われる場合、実充電電力Ｐactは線Ｃ３に示したように増大し、電力指令値ＣＨＰＷ（即ち、基本指令値ＣＨＰＷ０）に滑らかに収束する。この場合、電力指令値ＣＨＰＷは基本指令値ＣＨＰＷ０に維持される。 In this example, power command value CHPW is increased from “0” to basic command value CHPW0 at time t1, and charging of power storage device 11 is started. Thereby, the charging power gradually increases. When ideal charging is performed, the actual charging power Pact increases as shown by the line C3 and smoothly converges to the power command value CHPW (that is, the basic command value CHPW0). In this case, power command value CHPW is maintained at basic command value CHPW0.

これに対し、例えば、充電器２０の電流センサ５７及び／又は電圧センサ５５が個体差によって実際の値よりも小さい値を検出するような場合、充電制御回路２６の認識する実充電電力Ｐactは電力指令値ＣＨＰＷにより示される目標値（目標電力）よりも小さいので、充電器２０（充電制御回路２６）は自身のフィードバック制御によって実充電電力（充電器２０の出力電力）を増大させる。 On the other hand, for example, when the current sensor 57 and / or the voltage sensor 55 of the charger 20 detects a value smaller than the actual value due to individual differences, the actual charge power Pact recognized by the charge control circuit 26 is the power Since it is smaller than the target value (target power) indicated by the command value CHPW, the charger 20 (charging control circuit 26) increases the actual charging power (output power of the charger 20) by its own feedback control.

この場合、線Ｃ２に示したように、真の実充電電力Ｐactは電力指令値ＣＨＰＷ（即ち、基本指令値ＣＨＰＷ０）により示される目標電力を大きく超え、時刻ｔ１にて上述した許容上限電力Ｐgrdに到達し、その後、許容上限電力Ｐgrdを上回る。この場合、図３のルーチンにより求められるフィードバック量ＦＢは負の値となるので、電力指令値ＣＨＰＷは時刻ｔ１以降において基本指令値ＣＨＰＷ０から減少させられる。この結果、真の実充電電力Ｐactはブレーカ落ち推定電力Ｐbkに到達する前に減少し始め、時刻ｔ２以降において許容上限電力Ｐgrdを下回る。従って、フィードバック量ＦＢは次第に増加するので、電力指令値ＣＨＰＷも増大する。 In this case, as indicated by the line C2, the true actual charging power Pact greatly exceeds the target power indicated by the power command value CHPW (that is, the basic command value CHPW0), and reaches the allowable upper limit power Pgrd described above at time t1. And then exceeds the allowable upper limit power Pgrd. In this case, since feedback amount FB obtained by the routine of FIG. 3 is a negative value, power command value CHPW is decreased from basic command value CHPW0 after time t1. As a result, the true actual charging power Pact starts to decrease before reaching the breaker drop estimated power Pbk, and falls below the allowable upper limit power Pgrd after time t2. Therefore, since the feedback amount FB gradually increases, the power command value CHPW also increases.

更に、この例においては、時刻ｔ３〜ｔ４において真の実充電電力Ｐactは許容上限電力Ｐgrdに略一致しているので、フィードバック量ＦＢは増減せず、よって、電力指令値ＣＨＰＷも略一定となる。更に、この例において、時刻ｔ４以降において真の実充電電力Ｐactが再び減少している。この場合、フィードバック量ＦＢは次第に増加するので、電力指令値ＣＨＰＷも増大し、時刻ｔ５にて基本指令値ＣＨＰＷ０に到達する。 Further, in this example, since the true actual charging power Pact substantially coincides with the allowable upper limit power Pgrd at times t3 to t4, the feedback amount FB does not increase or decrease, and thus the power command value CHPW becomes substantially constant. . Further, in this example, the true actual charging power Pact decreases again after time t4. In this case, since the feedback amount FB gradually increases, the power command value CHPW also increases and reaches the basic command value CHPW0 at time t5.

しかしながら、フィードバック量ＦＢは「０」以下の値に制限されるので、時刻ｔ５以降において真の実充電電力Ｐactが許容上限電力Ｐgrdよりも小さい状態が継続した場合であっても、電力指令値ＣＨＰＷは基本指令値ＣＨＰＷ０に維持される。 However, since feedback amount FB is limited to a value equal to or less than “0”, power command value CHPW is satisfied even when a state where true actual charging power Pact is smaller than allowable upper limit power Pgrd continues after time t5. Is maintained at the basic command value CHPW0.

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る車両の充電装置１０は、
電力ケーブル７０の定格電流値Ｉlimitと商用電源ＣＰの規格電圧Ｖkikakuに相関する電圧値（検出電圧ＶＡＣ）とに基づいて許容上限電力Ｐgrdを算出する許容上限電力取得手段（図２のステップ２１５、ステップ２３０及びステップ２３５、図３のステップ３１０並びに電圧センサ５１等）と、
車両に供給される外部電力（商用電源ＣＰから供給される電力）を電力指令値ＣＨＰＷに応じた直流電力へと変換して蓄電装置１１に供給することにより蓄電装置１１を充電する充電器２０と、
前記充電器２０から前記蓄電装置１１に供給されている実際の電力である実充電電力Ｐactを取得するとともに（図３のステップ３２０）、その取得した実充電電力Ｐactが許容上限電力Ｐgrdを超えた場合に電力指令値ＣＨＰＷを減少させる指令値決定手段（図３のステップ３３０乃至ステップ３８０を参照。)と、
を含む。 As described above, the charging device 10 for a vehicle according to the embodiment of the present invention is
Allowable upper limit power acquisition means for calculating the allowable upper limit power Pgrd based on the rated current value Ilimit of the power cable 70 and the voltage value (detection voltage VAC) correlated with the standard voltage Vkikaku of the commercial power supply CP (step 215 in FIG. 2, step 230 and step 235, step 310 in FIG.
A charger 20 for charging the power storage device 11 by converting external power supplied to the vehicle (power supplied from the commercial power supply CP) to DC power corresponding to the power command value CHPW and supplying the DC power to the power storage device 11; ,
The actual charging power Pact that is the actual power supplied from the charger 20 to the power storage device 11 is acquired (step 320 in FIG. 3), and the acquired actual charging power Pact exceeds the allowable upper limit power Pgrd. Command value determining means (see steps 330 to 380 in FIG. 3) for reducing the power command value CHPW in this case.
including.

加えて、前記許容上限電力取得手段は、
電力ケーブル７０が車両に接続された後であって充電器２０による蓄電装置１１の充電が開始される前に、電力ケーブルの定格電流値Ｉlimitを取得するとともに（図２のステップ２１５）充電器２０の入力部２０ａ，２０ｂに印加されている商用電源ＣＰの電圧値ＶＡＣを取得し（図２のステップ２３０）、「取得された電力ケーブルの定格電流値Ｉlimit」と「取得された商用電源ＣＰの電圧値ＶＡＣから推定される商用電源ＣＰの規格電圧Ｖkikaku」との積に基づいて許容上限電力Ｐgrdを算出するように構成されている（図２のステップ２３５及び図３のステップ３１０）。
In addition, the allowable upper limit power acquisition means
After the power cable 70 is connected to the vehicle and before the charging of the power storage device 11 by the charger 20 is started, the rated current value Ilimit of the power cable is acquired (step 215 in FIG. 2). The voltage value VAC of the commercial power supply CP applied to the input units 20a and 20b is acquired (step 230 in FIG. 2), and “the acquired rated current value Ilimit of the power cable” and “the acquired commercial power supply CP The allowable upper limit power Pgrd is calculated based on the product of the standard voltage Vkikaku of the commercial power supply CP estimated from the voltage value VAC (step 235 in FIG. 2 and step 310 in FIG. 3).

更に、前記指令値決定手段は、
電力ケーブル７０の定格電流値Ｉlimitと商用電源ＣＰの規格電圧Ｖkikakuとの積に基づいて電力指令値の基本指令値ＣＨＰＷ０を決定し（図２のステップ２５０）、実充電電力Ｐactが許容上限電力Ｐgrdを超えている場合には電力指令値ＣＨＰＷを減少し且つ実充電電力Ｐactが許容上限電力Ｐgrdを下回っている場合には基本指令値ＣＨＰＷ０を超えない範囲内において電力指令値ＣＨＰＷを増大するように構成されている（図３のステップ３３０乃至ステップ３８０を参照。)。 Further, the command value determining means includes
A basic command value CHPW0 of the power command value is determined based on the product of the rated current value Ilimit of the power cable 70 and the standard voltage Vkikaku of the commercial power supply CP (step 250 in FIG. 2), and the actual charging power Pact is the allowable upper limit power Pgrd. If the power command value CHPW is exceeded, the power command value CHPW is decreased, and if the actual charging power Pact is below the allowable upper limit power Pgrd, the power command value CHPW is increased within a range not exceeding the basic command value CHPW0. (See Step 330 to Step 380 in FIG. 3).

従って、実際の充電電力Ｐactがブレーカ落ち推定電力Ｐbkに到達することを未然に回避することができるので、ブレーカ落ちが発生する頻度を低減することができる。 Therefore, it is possible to prevent the actual charging power Pact from reaching the breaker drop estimated power Pbk in advance, so that the frequency of occurrence of the breaker drop can be reduced.

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、バッテリ電圧ＶＢが所定値Ｖｆ（蓄電装置１１が満充電状態にあるときに発生するバッテリ電圧相当値）に到達した時点にて蓄電装置１１の充電を終了していたが、その時点以降において、所謂「押し込み充電」を実施することもできる。即ち、バッテリ電圧ＶＢが所定値Ｖｆに到達した場合であっても、そのときのバッテリ電圧ＶＢは閉回路における電圧（蓄電装置１１が閉回路内に組み込まれている場合の電圧）であるので、充電を停止してシステムメインリレー４０等を開放するとバッテリ電圧ＶＢは蓄電装置１１の内部抵抗分だけ低下する。即ち、蓄電装置１１は僅かにではあるが充電される余地を残している。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be employed within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, charging of the power storage device 11 is terminated when the battery voltage VB reaches a predetermined value Vf (a battery voltage equivalent value generated when the power storage device 11 is in a fully charged state). However, so-called “push-in charging” can be performed after that point. That is, even when the battery voltage VB reaches the predetermined value Vf, the battery voltage VB at that time is a voltage in a closed circuit (a voltage when the power storage device 11 is incorporated in the closed circuit). When charging is stopped and the system main relay 40 or the like is opened, the battery voltage VB decreases by the internal resistance of the power storage device 11. In other words, the power storage device 11 leaves room for charging, albeit slightly.

そこで、蓄電装置１１の充電中にバッテリ電圧ＶＢが所定値Ｖｆに到達した後、電力指令値ＣＨＰＷを基本指令値ＣＨＰＷ０よりも低下させて蓄電装置１１を徐々に充電し、その後、バッテリ電圧ＶＢが「所定値Ｖｆに正の所定値γを加えた値（バッテリの内部抵抗に応じた値）」に到達した時点にて蓄電装置１１の充電を終了してもよい。なお、この「押し込み充電」の実行中においても、実充電電力Ｐactが許容上限電力Ｐgrdに到達した場合には、電力指令値ＣＨＰＷを直ちに減少させることが好ましい。 Therefore, after battery voltage VB reaches predetermined value Vf during charging of power storage device 11, power command value CHPW is lowered below basic command value CHPW0 to gradually charge power storage device 11, and then battery voltage VB is The charging of power storage device 11 may be terminated when reaching “a value obtained by adding positive predetermined value γ to predetermined value Vf (a value corresponding to the internal resistance of the battery)”. Even during execution of the “push-in charging”, if the actual charging power Pact reaches the allowable upper limit power Pgrd, it is preferable to immediately decrease the power command value CHPW.

更に、上記実施形態において、フィードバック量ＦＢはＰＩ制御により算出されていたが、これに限定されることはない。例えば、フィードバック量ＦＢは、実充電電力Ｐactが許容上限電力Ｐgrdよりも大きい場合に所定時間に一定量ずつ減少され、実充電電力Ｐactが許容上限電力Ｐgrdよりも小さい場合に所定時間に一定量ずつ増大される値であってもよい。但し、この場合においても、フィードバック量ＦＢは「０」以下に制限される。即ち、フィードバック量ＦＢは、基本指令値ＣＨＰＷ０以下の範囲内にて基本指令値ＣＨＰＷ０を増減補正することにより、最終的な電力指令値ＣＨＰＷを算出する値として求められる。 Furthermore, in the above embodiment, the feedback amount FB is calculated by the PI control, but is not limited to this. For example, the feedback amount FB is decreased by a predetermined amount at a predetermined time when the actual charging power Pact is larger than the allowable upper limit power Pgrd, and is fixed by a predetermined amount at a predetermined time when the actual charging power Pact is smaller than the allowable upper limit power Pgrd. The value may be increased. However, even in this case, the feedback amount FB is limited to “0” or less. That is, the feedback amount FB is obtained as a value for calculating the final power command value CHPW by correcting the basic command value CHPW0 to increase or decrease within a range equal to or less than the basic command value CHPW0.

加えて、上記実施形態においては、図３のステップ３６０及びステップ３７０においてフィードバック量ＦＢを「０」以下に制限していたが、これに代え、ステップ３５０にて求められたフィードバック量ＦＢをそのまま基本指令値ＣＨＰＷ０に加えて仮指令値ＣＨＰＷＺを求め、その仮指令値ＣＨＰＷＺが基本指令値ＣＨＰＷ０以下となるように制限を加えることにより、最終的な電力指令値ＣＨＰＷを算出してもよい。 In addition, in the above embodiment, the feedback amount FB is limited to “0” or less in Step 360 and Step 370 of FIG. 3. Instead, the feedback amount FB obtained in Step 350 is basically used as it is. The final power command value CHPW may be calculated by obtaining a temporary command value CHPWZ in addition to the command value CHPW0 and adding a restriction so that the temporary command value CHPWZ is equal to or less than the basic command value CHPW0.

１０…充電装置、１１…蓄電装置、２０…充電器、２０ａ，２０ｂ…入力部、２０ｃ，２０ｄ…出力部、２６…充電制御回路、３０…充電用リレー、４０…システムメインリレー、５１〜５５…電圧センサ、５６〜５８…電流センサ、６０…電池監視ユニット、６１…バッテリ電流センサ、６２…バッテリ電圧センサ、７０…電力ケーブル。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Charging device, 11 ... Power storage device, 20 ... Charger, 20a, 20b ... Input part, 20c, 20d ... Output part, 26 ... Charge control circuit, 30 ... Charging relay, 40 ... System main relay, 51-55 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Voltage sensor, 56-58 ... Current sensor, 60 ... Battery monitoring unit, 61 ... Battery current sensor, 62 ... Battery voltage sensor, 70 ... Power cable.

Claims

A charging device for a vehicle that charges a power storage device mounted on the vehicle with external power supplied to the vehicle from a commercial power source outside the vehicle via a power cable,
An allowable upper limit power acquisition means for calculating an allowable upper limit power based on a rated current value of the power cable and a voltage value correlated with a standard voltage of the commercial power supply;
A charger for charging the power storage device by converting external power supplied to the vehicle into direct-current power corresponding to a power command value and supplying the power to the power storage device;
Command value determination for acquiring actual charging power that is actual power supplied from the charger to the power storage device and decreasing the power command value when the acquired actual charging power exceeds the allowable upper limit power Means,
A vehicle charging device comprising:

The vehicle charging device according to claim 1,
The allowable upper limit power acquisition means includes
After the power cable is connected to the vehicle and before charging of the power storage device by the charger, the rated current value of the power cable is acquired and applied to the input portion of the charger. Obtaining the voltage value of the commercial power supply, and determining the allowable value based on a product of a rated current value of the obtained power cable and a standard voltage of the commercial power supply estimated from the obtained voltage value of the commercial power supply. A charging device configured to calculate an upper limit power.

The vehicle charging device according to claim 2,
The command value determining means includes
A basic command value of the power command value is determined based on the product of the acquired rated current value of the power cable and the estimated standard voltage of the commercial power source, and the acquired actual charging power is the allowable upper limit power. The power command value is decreased when the power command value is exceeded, and the power command value is increased within a range not exceeding the basic command value when the acquired actual charging power is below the allowable upper limit power. The charging device configured as described above.